利用调频立体声基带传送数据信息的原理及实现
调频立体声广播原理
节目源系统
04
调频立体声广播的优点与挑战
调频立体声广播采用调频技术，信号抗干扰能力强，音质清晰，能够提供接近CD质量的音频效果。
音质清晰
调频广播的电波传播距离远，覆盖范围广，能够满足广大听众的需求。
覆盖范围广
调频广播信号能够通过车载、便携式收音机等设备进行移动接收，方便听众随时随地收听。
移动接收
调频广播不仅可以播放音频节目，还可以传送数据、紧急广播等信息，具有多功能性。
多功能性
调频立体声广播的优点
随着媒体多元化的发展，调频立体声广播面临着来自网络广播、数字音频广播等新兴媒体的竞争压力。
竞争激烈
随着科技的不断发展，调频立体声广播需要不断更新设备和技术，以适应市场需求和听众需求。
技术更新迅速
立体声技术是通过两个或多个声道来重现声音的空间分布和层次感，使听众能够感受到声音的立体感和方向感。
在调频立体声广播中，音频信号被分为左声道和右声道，通过不同的处理和传输方式，使得左、右耳能够接收到不同的声音信息，从而产生立体声效果。
立体声技术能够提供更为逼真的声音效果，提高听众的听觉享受。
立体声技术原理
05
调频立体声广播的应用与实例
调频立体声广播在城市交通中发挥着重要作用，为驾驶员提供实时路况信息和交通资讯。
城市交通广播
调频立体声广播为城市居民提供高品质的音乐节目，满足不同听众的音乐需求。
城市音乐广播
调频立体声广播用于发布城市公共服务信息，如气象预报、紧急通知等。
城市公共服务广播
Hale Waihona Puke 调频立体声广播在城市广播中的应用
调频立体声广播原理
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目录
调频立体声广播概述 调频立体声广播技术原理 调频立体声广播系统组成 调频立体声广播的优点与挑战 调频立体声广播的应用与实例
利用调频立体声基带传送数据信息的原理及实现
利用调频立体声基带传送数据信息的原理及实现摘要阐述了利用调频立体声基带传送数据的技术原理，先容了信息发送／接收系统的配置及实现方法，重点先容了最新研制成功的、在系统中起关键作用的FM-RE602编码器和RDS信息接收卡。
关键词调频立体声广播数据系统(RDS) 副载波同步在调频立体声广播中传送广播数据，是对ＦＭ声音广播多工应用的重大发展。
近年来，数据广播在国际上发展非常迅速，并制定了相应的技术规范。
如欧广联颁布的广播数据系统(RDS)规范和美国的无线电广播数据系统(RBDS)规范。
在我国，数据广播还在探索试验阶段。
本系统采用RDS技术，结合自己研制的编码器和接收装置，利用各地现有调频广播富余频带传送数据信息，具有覆盖面积大、投资少、见效快的明显特点。
该项技术的成功应用，是对广播频率资源的再利用，为正在到来的信息社会提供一种先进的信息传播媒体。
1 数据广播原理1.1技术原理所谓RDS技术是利用调频多工技术，在调频广播的富余频带内增设一个副载波信道，用以传送数据信息。
根据国际无咨委(CCIR)组织的用各种副载波和调制方式所作的试验表明在多径传输条件下，中心频率为导频信号频率(19kHz)的三倍并与之锁相时，所造成的干扰最小。
因此，可以将所需发送的数据信息对57kHz的副载波进行抑制副载波的双边带调幅，然后与立体声复合信号一起构成基带调制信号，再对VHF主载波调频。
带有RDS信道的调频立体声广播基带调制信号频谱如图1所示。
在图1中，RDS数据信号占用了57±2.4kHz的基带频率，它不会干扰立体声广播，也不会降低其质量，同时，它也不会受到广播节目的干扰。
1.2信息发送格式按照RDS标准，广播数据信号的发送采用数据块连续重复的数据结构。
最大的数据单元为一组，每个码组由4块组成，分别设为A、B、C、D；每块有26比特，其中16个信息比特，10个校验比特。
校验比特用作错误识别、修正和数据同步。
数据流的传输速率为1187.5bit/s。
调频立体声广播原理
（2）抗干扰能力强：
多种干扰电波（天电干扰、工业干扰、其他电台的 干扰）一般为幅度变化的干扰，而振幅的变化可以通过 接收机中的限幅器使其不产生影响，调频广播的干扰影 响远小于调幅广播。
（3）信噪比好
调频信号是等幅的电波，接收信号可以通过限幅放大来
恢复，并且因为调制度大，所以信噪比好。
（4）动态范围宽
制信号称为立体声复合信号可表示为：
u (t)=M+S sin ωSt+ P sin (ωS/2) t
导频制立体声复合基带信号频谱图
第四节 调频立体声广播发射机系统组成
调频立体声广播发射机原理图
主要组成部分
调频立体声广播发射机主要由调频激励器、功率放大 器控制系统及供电系统等组成。
调频激励器主要由音频输入板、立体声编码板、调频 调制器板、功放、电源和控制单元等组成。
在要求两相邻电台干扰比较小，或要求非线性失
真很小时，带宽还应适当的加宽一些。通常取：
由以上公式可以看出调频波的频带宽度主要取决于调制信 号的最高频率，在频偏受限的情况下调频指数也由调制频 率确定，调制频率低时，调频指数较高，调制频率高时， 调频指数较低。
由于调频指数mf随着调制频率的升高而减小，因此表现在
把受到调制信号控制的变容二极管接入载波振荡
器的振荡回路，则振荡频率亦受到调制信号的控 制。适当选择变容二极管的特性和工作状态，可 以使振荡频率的变化近似地与调制信号成线性关 系，这样就实现了调频。
由于节目信号的高能量信号主要集中在低音频和中音频 段，大幅度的高音频成分很少，因此，由于预加重而产 生过调制的概率很小。
国际上对预加重与去加重特性有明确的规定，发射端调 频器之前的预加重频率特性必须与接收端鉴频器后的去 加重频率特性成反函数的关系。
调频立体声广播原理要点
(1)当调制信号电压uΩ(t)=0时，即为载波状态。此时ｕr (t)= VQ，对应的变容二极管结电容为CjQ
(2)当调制信号电压uΩ(t)=UΩm cosΩt时,对应的变容二极管 的结电容与载波状态时变容二极管的结电容的关系是:
令ｍ= uΩ/(UD+VQ)为电容调制度,则可得
CQ C1
习惯上把最大频移称为频偏。在调频广播发射机中主信号 标准频偏为±75kHz，而最大频偏为±100kHz。
调频波的频谱分析
调频波的频谱，它不像调幅波所产生的上下两个边带那么 简单。从理论分析上已经证明，载波被单音频信号调频后 产生的频谱，除了载频分量c外，上下各有无数个边频分 量c±n，它们与载频分量的距离恰为调制信号频率的整 数倍，奇次上下边频分量的相位相反，偶次上下边频分量 的相位相同，载频分量及各边频分量的振幅，由对应的各 贝塞尔函数值确定。
在要求两相邻电台干扰比较小，或要求非线性失 真很小时，带宽还应适当的加宽一些。通常取：
由以上公式可以看出调频波的频带宽度主要取决于调制信 号的最高频率，在频偏受限的情况下调频指数也由调制频 率确定，调制频率低时，调频指数较高，调制频率高时， 调频指数较低。 由于调频指数mf随着调制频率的升高而减小，因此表现在 接收效果上调制音频的高端信噪比比较差，针对调频发射 机的这一缺点，专门采用了预加重与去加重技术措施来改 善高端信噪比。
（5）能进行高保真度广播
（6）便于开办立体声、多节目和附加信息 广播。
第三节 调频立体声广播的原理
调频立体声广播制式与原理
立体声制式的选择，很重要的一点是必须满足兼容性 与逆兼容性的要求。 兼容性： 进行立体声广播时，普通接收机虽没有立体声效果， 但仍能收听完整的节目信号； 逆兼容性： 立体声接收机能收听单声道广播的节目，但无立体感。
调频立体声广播原理
调频立体声广播原理调频立体声广播的原理是利用FM调制技术传输立体声音频。
在FM调制中，音频信号被调制成一个高频载波信号的频率和幅度发生变化的过程。
在调频广播中，调频发射机将立体声音频信号分成左声道和右声道两个部分，分别调制到不同的载波频率上。
这两个调制后的信号被合并在一起，并通过天线传输出去。
为了实现立体声效果，调频立体声广播中使用的技术是差分编码调制（Differential Encoding）。
这种编码技术通过对立体声信号进行处理，将左声道信号和右声道信号的差异信息添加到合成的信号中。
这样，接收机可以通过解码差异信息来还原左右声道的声音。
通过这种方式，立体声信号可以在FM调频广播的基础上传输，并在接收端还原出立体声效果。
1.声音录制：首先，需要将声音进行录制和制作，通常使用麦克风将声音转化为电信号。
声音可以是来自麦克风的现场音乐表演、演讲、广播主持人的讲话等。
2.音频处理：录制的声音需要通过音频处理设备进行声音调整和后期处理，以确保声音质量和平衡。
3.差分编码调制：在音频处理后，将声音分为左声道和右声道两个部分，并使用差分编码调制技术对信号进行处理。
这将差异信息添加到音频信号中，使其变得能够在FM调频广播中传输。
4.频率调制：使用FM调制器将左声道和右声道的音频信号分别调制到不同的频率上。
左声道和右声道的频率通常有很小的差异，以便在接收机端合并和解码。
5.信号合并：调频信号合并器将左声道和右声道的调制信号合并成一个信号。
这个合并的信号包含了差异信息，并被调制到特定的频率上。
6.发射和传输：经过调制和合并的信号通过调频发射机发送到天线，并通过天线传输到空气中。
7.接收和解码：调频立体声接收机收集到电磁波信号，并经过解调还原成音频信号。
接收机会根据差分编码等技术，解码差异信息，并将左声道和右声道的声音分开。
最后，通过扬声器播放出两个声道的声音，使得听众可以感受到来自不同方向的声音。
总结起来，调频立体声广播是通过差分编码调制和FM调制技术传输音频信号的一种立体声广播技术。
FM立体声广播的调制与解调过程
FM立体声广播的调制与解调过程FM立体声广播是一种广播信号的传输方式，其中通过一种称为频率调制（FM）的调制技术来发送音频信号。
FM立体声广播使用了左右声道信号的差分信号（L-R信号）和和信号（L+R信号），以在收音机中恢复出双声道立体声音频。
调制过程：1.首先，左声道和右声道的音频信号被混合成为和信号（L+R信号）和差分信号（L-R信号）。
2.接着，和信号被传输到FM调制器中，其中和信号会改变频率以便与载波信号结合。
3.在FM调制器中，和信号通过传统的频率调制过程，其频率的变化与和信号的振幅成正比。
这样，和信号的振幅变化将导致FM信号的频率变化。
4.差分信号也被送入FM调制器，但它需要经过附加的处理，以便在接收端能够被正确地解码为左右声道信号。
差分信号的编码方式确保了它能够在FM信号中传输，而且不会影响正常的单声道收听。
5.最终，通过混合和差分信号，FM调制器将它们结合成为一个FM立体声信号，并输出到天线进行传输。
解调过程：1.在接收端的收音机中，天线接收到传输的FM信号，包括和信号和差分信号。
2.接收端的解调器首先分离和差分信号。
3.差分信号经过解码处理，以恢复左声道和右声道的音频信号。
解码的过程保证了在恢复后的左右声道信号中没有发生失真或误差。
4.和信号和解码后的差分信号再次被混合在一起，以在听众耳中产生立体声的效果。
5.最终，左右声道分别经过放大和调节，以确保听众能够获得高质量的音频体验。
总结：FM立体声广播是一种高质量的音频传输方式，通过频率调制技术将立体声信号传输到接收端，并通过解调过程将其恢复成为左右声道信号。
调制过程涉及到将和信号和差分信号结合成为一个FM信号的过程，而解调过程则是将接收到的FM信号分解成为原始的左右声道信号的过程。
这种技术使得立体声广播成为现代广播行业中不可或缺的一部分，为听众提供了更加生动和逼真的音频体验。
fm立体声调频原理
fm立体声调频原理FM立体声调频原理FM立体声调频是一种广泛应用于无线电广播和音频传输的调制技术。
它通过改变载波频率的频率偏移来传输音频信号，从而实现高质量的立体声音频传输。
本文将介绍FM立体声调频的原理和工作方式。
一、FM立体声调频的基本原理FM立体声调频利用调频器改变载波频率来传输音频信号。
当音频信号的幅度上升时，调频器会使载波频率上升；当音频信号的幅度下降时，调频器会使载波频率下降。
这种频率的变化被称为频率偏移，它与音频信号的幅度变化成正比。
二、FM立体声调频的工作过程1.音频信号的采样和编码音频信号需要经过采样和编码的过程。
音频信号会被采样成数字信号，并经过编码转换为数字数据。
2.音频信号的调制接下来，音频信号需要经过调制的过程。
调制是将音频信号转换为调制信号的过程。
在FM立体声调频中，音频信号会改变载波频率的频率偏移。
这一过程通过调频器来实现。
3.载波信号的产生载波信号是用来传输音频信号的载体。
它的频率通常是固定的。
载波信号与调制信号相加后形成调制载波信号。
4.调制信号与载波信号的相加调制信号和载波信号经过相加后形成调制载波信号。
这个过程可以通过电路或器件来实现。
5.调制载波信号的传输调制载波信号经过天线传输到接收端。
在传输过程中，由于信号会受到干扰和衰减，因此可能需要进行信号处理和调整。
6.调制载波信号的解调接收端利用解调器对调制载波信号进行解调。
解调器会根据频率偏移来还原原始的音频信号。
这一过程可以通过滤波器和放大器来实现。
7.音频信号的解码和重构解调后的信号经过解码和重构的过程，最终得到原始的音频信号。
音频信号可以连接到扬声器或耳机进行播放。
三、FM立体声调频的优点和应用FM立体声调频具有音质好、抗干扰能力强等优点，因此被广泛应用于无线电广播和音频传输领域。
它能够传输高质量的音频信号，并且能够在较差的信号环境下保持音质稳定。
除了广播和音频传输领域，FM立体声调频还被应用于无线通信、雷达系统、广告音箱等领域。
BA1404调频立体声发射芯片的原理与应用
元 件就 可得到优美 的立体声 调频信 号 。因此 在 Ｆ Ｍ
立 体声发射 及无 线微波 方面具有重要 的应 用价值 。
●典 型射频输 出电压为 ６ Ｏ ０ ｍｖ。
１ Ｂ ４ ４的主要特点 ． Ａ１０
Ｂ ４ ４册 Ｅ要 特 点如 下 ： Ａ１ ０
２ 引脚功能及工作原理 ．
Ｂ ４４的 引 脚 功 能 如 表 １ 列 ， 圈 ｌ为 Ａｌ０ 所
Ｂ ４ ４结构 功能框 图 它主要 由前置 音频 放大器 Ａ１０ （ ＭＰ ， Ａ ） 立体 声调制器 （ Ｘ） Ｆ 调 制器及射额 ＭＰ ， Ｍ 放大器组成 立体声 前置级分 别为两个声道 的音频放大 器。 输人为 ０５ ｍＶ 时 ，增 益 高 达 ３ ｄ ７ Ｂ，频 带 宽 度 为
率的 目的 ， 是 比较独 特的设计 。 这
图 ２所示 的 Ｂ ４４应 用电路的发 射范围 可以 Ａ１０
达 到方 圆数百米 ， 如果 再想加 大其发 射距离 ， 可以在 射频输 出端再加 一射 频放大器 ， 可以用分立元件 ， 也 可 以 直接 选 用 ＭＡＸＩ 公 司 的 Ｒ Ｍ Ｆ功 率放 大 电路
功能
音 频放 大器 偏 置 音 频放 大器地 ３ｋ ｚ 荡 器偏 置 ８Ｈ 振 晶振 端
弘
Ｒ—Ｃ Ｎ ＵＴ 右 声道 音 频输 人 Ｈ ＩＰ
∞ Ｅ
引ｌ 嘉
Ａ ＾ Ｆ Ｂ１ Ｓ ａ Ｎ ＦＧ ０ Ｏ ＾ ＳＣ Ｂ【 Ｓ
Ｘ ＾ Ｔ Ｌ
７
８
Ｒ Ｆ０Ｌｒ ｒ
３ 典 型应用 ．
图 ２为 Ｂ ４ ４的典 型应用 电路 。 中， Ａ１０ 图 左右声 道 各 通 过 一 个 预 加 重 电 路 把 音 频 信 号 输 入 到
fm调频立体声 工作原理
fm调频立体声工作原理以fm调频立体声工作原理为题，我们先来了解一下fm调频和立体声的概念。
FM调频是一种广播调制方式，它通过改变载波频率的方式传输音频信号。
而立体声则是一种声音的播放方式，通过左右两个声道分别播放不同的声音信号，使得听众可以感受到音源的位置和距离。
接下来，我们将详细介绍FM调频立体声的工作原理。
我们来看一下FM调频的工作原理。
FM调频的基本原理是通过改变载波频率的方式来传输音频信号。
在FM调频中，音频信号被转换为频率调制信号，然后与一个高频载波信号相乘。
这样，音频信号就被调制到了不同的频率上，从而实现了信号的传输。
具体来说，FM调频的过程可以分为两个步骤：调制和解调。
在调制过程中，音频信号通过一个电子电路，使得音频信号的振幅随着音频信号的变化而改变。
这样，音频信号就被转换成了一个频率调制信号。
然后，这个调制信号与一个高频的载波信号相乘，从而将音频信号调制到了载波信号上。
在解调过程中，接收端的电路会将接收到的调频信号进行解调，即恢复出原始的音频信号。
解调的过程与调制过程相反，即将调频信号与一个相同频率的参考信号相乘，然后将乘积信号通过滤波器进行滤波，最后得到原始的音频信号。
接下来，我们来看一下立体声的工作原理。
立体声的基本原理是通过左右两个声道分别播放不同的声音信号，使得听众可以感受到音源的位置和距离。
在立体声中，通常使用两个独立的音频信号来实现左右声道的播放。
立体声的实现可以通过不同的技术来完成，其中一种常见的技术是相位差编码。
在相位差编码中，左右声道的音频信号经过编码后被合并成一个信号。
然后，在播放时，通过解码器将信号解码为左右声道的音频信号，从而实现立体声的效果。
除了相位差编码外，还有一种常见的立体声技术是时间差编码。
在时间差编码中，左右声道的音频信号的播放时间存在微小的差异。
这样，听众在听到声音时会感受到微小的时间延迟，从而产生立体声的效果。
FM调频立体声的工作原理是通过将音频信号转换为频率调制信号，并与高频载波信号相乘，实现音频信号的传输。
RDS技术介绍
一、RDS调频数据广播发展历史调频多工数据广播是近年来在国际上发展非常迅速的一项业务，是继声音广播与电视广播后的第三种广播类型。
调频多工数据广播是利用调频广播频谱的空余部分，增设数据信道进行点对点、点对面的数据广播方式。
开办调频多工数据广播业务，具有投资省、见效快、效益好、应用广泛的特点。
从1958年起美国就已开办了调频辅助通信（SCA）业务，其中包括调频多工数据广播。
七、八十年代，西欧也兴起了开办数据广播系统（RDS）的热潮，并由欧洲广播联盟（EBU）组织协调，形成了统一的技术规范（即RDS规范）。
1990年欧洲电工技术标准委员会（CENELEC）将其改变成EN50067标准，于1992年4月正式发表。
1993年1月美国也制定了与西欧RDS相应的一个标准—RBDS标准。
至此，RDS无线数据广播成了世界上第一个形成国际标准的数据广播系统。
RDS规范的基本参数是：副载波频率为57 kHz；调制方式为DPSK；数据速率1．1875 kb／s；多工电平±1．0 kHz～±7．5 kHz。
1988年，日本广播协会（NHK）的东京调频广播台正式播出了适宜固定接收方式的数据广播，主要用于广播教学。
基本参数：副载波频率76 kHz；调制方式QPSK；数据速率达48 kb／s；多工电平2．5％；接收机有一块彩色LCD显示屏（640×480点阵），并需配置专用的室外接收天线。
随后，日本NHK又转入开发供车载移动接收的调频多工广播方式——数据广播信道（Data Radio Channel DARC）系统。
此系统于1995年经国际电信联盟推荐为国际标准：Rec．ITU－RBS．1194。
中国的调频多工数据广播在1991年6月原广播电影电视部科技委电声专业委员会会议上正式提出了“关于开展数据广播（RDS）的研究和建立试验台的意见”。
并于1992年5月在广播数据系统（RDS）与交通诱导广播系统科研座谈会上，具体提出研究内容如下：RDS标准尽量向国际标准靠拢，副载波频率、相位、电平、调制方式、时钟频率和数据信道的频谱形成，可采用国际标准。
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利用调频立体声基带传送数据信息的原理及实现
摘要：阐述了利用调频立体声基带传送数据的技术原理,介绍了信息发送/接收系统的配置及实现方法,重点介绍了最新研制成功的、在系统中起关键作用的FM-RE602编码器和RDS信息接收卡。
关键词：调频立体声广播数据系统(RDS) 副载波同步
在调频立体声广播中传送广播数据,是对FM声音广播多工应用的重大发展。
近年来,数据广播在国际上发展非常迅速,并制定了相应的技术规范。
如欧广联颁布的广播数据系统(RDS)规范和美国的无线电广播数据系统(RBDS)规范。
在我国,数据广播还在探索试验阶段。
本系统采用RDS技术,结合自己研制的编码器和接收装置,利用各地现有调频广播富余频带传送数据信息,具有覆盖面积大、投资少、见效快的显著特点。
该项技术的成功应用,是对广播频率资源的再利用,为正在到来的信息社会提供一种先进的信息传播媒体。
1 数据广播原理
1.1技术原理
所谓RDS技术是利用调频多工技术,在调频广播的富余频带内增设一个副载波信道,用以传送数据信息。
根据国际无咨委(CCIR)组织的用各种副载波和调制方式所作的试验表明：在多径传输条件下,中心频率为导频信号频率(19kHz)的三倍并与之锁相时,所造成的干扰最小。
因此,可以将所需发送的数据信息对57kHz的副载波进行抑制副载波的双边带调幅,然后与立体声复合信号一起构成基带调制信号,再对VHF主载波调频。
带有RDS信道的调频立体声广播基带调制信号频谱。
在图1中,RDS数据信号占用了57±2.4kHz的基带频率,它不会干扰立体声广播,也不会降低其质量,同时,它也不会受到广播节目的干扰。
1.2信息发送格式
按照RDS标准,广播数据信号的发送采用数据块连续重复的数据结构。
最大的数据单元为一组,每个码组由4块组成,分别设为A、B、C、D;每块有26比特,其中16个信息比特,10个校验比特。
校验比特用作错误识别、修正和数据同步。
数据流的传输速率为1187.5bit/s。
RDS数据格式。
1.3 信源编码及解码
本系统所用编码是一种最佳的纠正突发误码的缩短循环码,其生成多项式：
相应地生成矩阵G。
发射端通过一个16信息比特m(x)与16×26的G矩阵相乘,所得结果再与每个块特有的偏置字(10个比特)模二加,便产生一个26比特的数据系列。
接收端RDS解码器获得RDS时钟信号和RDS数据信号。
接收到的无差错的比特系列与校验矩阵H相乘,便得到偏置字所对应的伴随式(校验字),从而建立起数据流的块同步和组同步。
实际上,把偏置字加到每一块里,就等同于把误码加到每一块里,即偏置字相当于误码系列。
如果信道上没有别的误码,在收到的信息里就能通过计算伴随式找到偏置字,从而确定接收到的数据块是A、B、C、D中的哪一块,即实现了同步。
2 信息发射系统及编码器
2.1发射系统框图
计算机用来编辑将要发送的各种数据信息,如广告、路况信息等,由控制管理程序通过RS232串行口发送到FM-RE602编码器。
FM-RE602是RDS信号编码器,它接收主机发来的数据信息,并产生符合RDS规范的数据链,该数据流经过波形变换后,同57kHz的副载波信号进行抑制副载波的双边带调幅,最后送到VHF/FM发射机上去。
从图3可以看出,利用调频立体声广播发送数据信息只需在原有基础上增加一台计算机和FM-602编码器即可达到目的。
2.2 FM-RE602编码器
RDS编码器是发射系统的重要部件,目前国内尚无此类产品,而国外RDS编码器电路复杂、价格昂贵。
为此,研制开发了符合RDS规范的FM-RE602编码器。
编码器从主机接收的数据信息是二进制的数据系列。
由于矩形脉冲的频谱很宽,在数据传输过程中为了节省频带,需要将二进制数据系列中的1和0分别变换成图4所示的固定波形。
该波形作为调制信号,送往一个乘法器电路,与57kHz副载波相乘,其输出便是二相差分相移键控信号(DPSK),其频谱分布。
与国外编码器采取硬件滤波方法获得图4所示的输出波形不同的是,FM-RE602编码器使用了波形合成法,即是将理想波形取样后,存放在1K字节存储器中,并通过D/A变换器输出对应波形。
FM-RE602编码器硬件框图。
单片机MCU选用80C31,其串行通讯口经MAX232芯片驱动后,通过9针插头三线(Tx,Rx,GND)方式接到主机。
图6中,中断的频率为1187.5Hz,接到80C31的外部中断0,CPU计数到26,就发送出一块数据。
其控制程序根据数据块中的0和1的状态从EPROM中取出相应的波形数据,经DAC0832后,形成了所要的波形。
乘法器选用MC1496,一路为57kHz载波信号,另一路为D/A输出信号,相乘得到抑制载波的信号。
因为是方波调制,所以此信号包含许多谐波频率成分。
为得到纯净信号,需经过带通滤波,滤波器选用MAX275四阶带通滤波器,其f0=57kHz,Bf=4.8kHz, Q=f0/Bf=11.875。
该信号经测试,完全符合RDS规范要求。
3 数据信息接收装置
数据接收装置即为分布在无线广播电台信号覆盖范围内的各种信息终端,如LED大屏幕汉字显示广告牌。
每一接收装置必须配上特定的接收卡才能显示由发射端发送的各种信息。
由于每个接收装置有自己的地址和群地址,从而使分布在不同地域的接收装置显示不同的信息或者公共信息。
接收卡硬件框图。
接收卡工作在调频频段内的某一特定频率,因此前端部分与普通调频收音机相似,包括高频放大、混频、中放等。
混频信号放大后,经过57kHz带通滤波器,送至RDS 解码芯片。
RDS解码芯片选用SAA6579T,它直接采样输入信号并输出时钟和数据。
输出的时钟信号作为同步信号接到MCU的外部中断输入口,由中断服务程序通过P1.0口读取数据。
通过硬件电路虽然能恢复出发射端送来的二进制系列的数据信号,但还需通过软件方法找到同步字、纠错、除去冗余位,将有效的数据信息通过串行口发送到信息显示装置,其
软件流程。
利用调频立体声基带信号传送数据信息,只需在各地现有调频台的基础上,在发射端增加一台FM-RE602编码器即可对在无线电波覆盖范围内的信息接收装置进行信息传输,具有覆盖面广、投资少、见效快的特点。
经在武汉、哈尔滨等地进行的试验表明：系统运行稳定,数据传输可靠,对主信道信号没有产生干扰,完全达到了设计要求。
毫无疑问,该项技术的成功应用,提供了一种新的信息传输手段,势必对国民经济、社会生活产生深刻影响。